本书除绪论（包括光合作用的重要地位、演化简史和研究的里程碑）外，由分子机制（光合机构、光反应、同化力形成、碳反应）、环境影响（光、温度、水、气、矿质营养）、调节控制（基因表达调节、捕光调节、电子传递调节、碳同化调节、能量耗散、信号转导、节律变化和相互协调）、改善应用（光合作用效率、光合作用的改善）和人工光合等5篇共计20章组成，系统介绍光合作用的理论及应用知识，反映最新研究进展，凝聚了作者几十年的研究经验。
目 录
绪论/1
第1篇分子机制
第1章光合机构/17
1.1光合生物种类/17
1.2结构层次/19
1.3气孔复合体/20
1.4叶绿体/21
1.5色素系统/23
1.6光系统/27
1.7膜系统/34
1.8酶系统/39
参考文献/40
第2章光反应/42
2.1光化学反应/42
2.2基本前提——天线色素的光能吸收与向反应中心传递/44
2.3必要保障——水氧化放氧/45
参考文献/49
第3章同化力形成/51
3.1光合电子传递/52
3.2光合磷酸化/58
3.3结合改变机制/58
3.4体内同化力（ATP+NADPH）水平的观测/60
参考文献/61
第4章碳反应/63
4.1光合碳还原循环或卡尔文本森巴沙姆循环/63
4.2光呼吸/67
4.3四碳双羧酸循环/68
4.4景天酸代谢途径/74
4.5碳浓缩机制/75
4.6光合作用产物/78
参考文献/81
第2篇环境影响
第5章光/85
5.1光诱导现象/86
5.2光响应/87
5.3光抑制/88
5.4光适应/93
5.5连续光/94
5.6波动光/94
5.7光合作用的作用光谱/95
5.8双光增益效应/97
5.9类囊体膜的状态转换/97
5.10紫外辐射对光合作用的影响/99
5.11光质对植物生长发育的影响/101
参考文献/105
第6章温度/107
6.1温度响应/107
6.2温度胁迫/108
6.3温度适应/114
参考文献/117
第7章水/119
7.1水的环境作用/119
7.2水分亏缺/120
7.3水分过多/125
7.4盐胁迫/126
7.5用水效率改善/128
参考文献/129
第8章气/131
8.1CO2/131
8.2O2/137
8.3臭氧/137
8.4氧化胁迫/140
8.5空气污染/145
8.6气压/145
8.7全球气候变化/146
参考文献/147
第9章矿质营养/149
9.1大量元素/149
9.2微量元素/155
9.3重金属污染/158
9.4有机污染物/161
参考文献/162
第3篇调节控制
第10章基因表达调节/167
10.1调节物质/167
10.2调节方式/169
10.3调节部位/171
10.4调节阶段/173
10.5C4光合基因表达的控制/175
10.6CAM植物基因表达的调节/176
10.7D1蛋白基因表达的调节/177
10.8胁迫条件下光合相关基因表达的调节/177
参考文献/178
